A szünetmentes áramellátás fontos mind az ipari vállalkozás egyedi gépei, mind a nagy termelési komplexum egésze számára. A modern energiarendszerek meglehetősen összetettek és megbízhatóak, de nem mindig tudnak megbirkózni ezzel a feladattal. Milyen típusú UPS-eket használnak ipari létesítményekben? Milyen követelményeknek kell megfelelniük? Vannak speciális működési feltételek az ilyen berendezésekre?
Az ipari UPS-ekre vonatkozó követelmények
A célt figyelembe véve kiemelhetjük azokat a fő jellemzőket, amelyekkel az ipari létesítmények szünetmentes tápegységeinek rendelkezniük kell:
- Nagy teljesítményű kimenet. A vállalkozásoknál használt berendezések teljesítménye határozza meg.
- Maximális megbízhatóság. Ezt a források kialakításának szakaszában határozzák meg. Gyártásukban olyan alkatrészeket használnak, amelyek nagymértékben növelhetik az eszközök megbízhatóságát. Ez természetesen megnöveli az UPS költségeit, ugyanakkor megnöveli mind maguknak a forrásoknak, mind az általuk árammal ellátott berendezéseknek az élettartamát.
- Átgondolt kialakítás, amely megkönnyíti a szünetmentes tápegységek diagnosztikáját, karbantartását és javítását. Ez a megközelítés könnyű hozzáférést biztosít az összes rendszeregységhez, és minimálisra csökkenti az UPS alkatrészek szétszereléséhez vagy cseréjéhez szükséges időt.
- Méretezési lehetőség és zökkenőmentes teljesítménynövelés. Erre akkor van szükség, ha megnövekszik a teljesítményigény.
Az ipari UPS típusai
Az ipari célokra használt szünetmentes tápegységeknek három fő típusa van:
- Reserve (más néven Off-Line vagy Standby). Az ilyen források automatikus kapcsolókkal vannak felszerelve, amelyek áramkimaradás esetén átkapcsolják a terhelést az akkumulátorokra. Ezek egyszerű és olcsó rendszerek, de nincsenek felszerelve hálózati feszültségstabilizátorokkal (ami azt jelenti, hogy az akkumulátorok gyorsabban elhasználódnak), és bizonyos időre van szükség az akkumulátorok áramellátásához (kb. 4 ms). Az ilyen UPS-ek csak a rövid távú áramkimaradásokat képesek megbirkózni, és nem kritikus gyártóberendezések kiszolgálására szolgálnak.
- Line-interaktív. Az ilyen források transzformátorokkal vannak felszerelve a kimeneti feszültség stabilizálására. Ennek eredményeként csökken az akkumulátorok tápellátásának kapcsolóinak száma, és megtakarítható az akkumulátor élettartama. Az UPS-eket azonban nem arra tervezték, hogy szűrjék a zajt és szabályozzák a feszültség hullámformáját. Optimálisak olyan berendezések folyamatos áramellátásához, amelyeknél csak a bemeneti feszültség fontos.
- Online (On-Line). Az ilyen forrásokban kettős feszültségátalakítás történik. Először a váltakozóról a közvetlenre (az akkumulátorokhoz kerül), majd ismét a váltakozóba, amelyet ipari berendezések táplálására használnak. Ebben az esetben nemcsak a feszültségértéket kell egyértelműen szabályozni, hanem a váltakozó áram fázisát, frekvenciáját és amplitúdóját is. Egyes gyártók a kettős átalakítás helyett kétirányú invertereket használnak, amelyek felváltva látják el az egyenirányító vagy az inverter funkcióit. Az online UPS-ek energiát takarítanak meg, és fokozott hatékonyság jellemzi őket. Az ilyen források alkalmasak nagy teljesítményű és hálózatra érzékeny berendezések védelmére.
Ezenkívül az ipari UPS-ek két csoportra oszthatók a szállított terhelés típusától függően:
- Az elsőbe tartoznak a szünetmentes tápegységek, amelyek a termelési folyamatok és a munkaberendezések áramkimaradások elleni védelmére szolgálnak. Erre a célra tartalék vagy vonalinteraktív UPS-ek használhatók.
- A másodikba tartoznak az UPS-ek, amelyeket az IT infrastruktúra – adattároló rendszerek vagy szerverek – folyamatos áramellátására használnak. Az on-Line típusú források alkalmasak erre.
Az ipari UPS-ek működési feltételei
A különböző iparágakban működő vállalkozásoknak megvannak a sajátosságai, ezért eltérő követelményeket támasztanak a szünetmentes tápegységekkel szemben. Valójában minden ilyen projekt egyedi, és a berendezést az adott körülményekhez kell optimalizálni. Íme néhány példa a gyártási sajátosságokra:
- Az olajfinomítókban a desztillálóoszlopok biztonságos működésének biztosítására használt UPS-ek nemcsak a vezérlőrendszerek, hanem a működtetők vészhelyzeti áramellátását is biztosítják. Ennek megfelelően nagy teljesítményűeknek kell lenniük.
- A geotermikus erőművek mellékterméket termelnek: kén-dioxid gázt. Légköri nedvességgel érintkezve kénsavgőzöket képez. Gyorsan tönkreteheti a szünetmentes tápegységek előállításához használt anyagokat.
- A tengeri olajplatformokon további veszélyt jelent a megnövekedett páratartalom, a só, valamint az UPS-t tartalmazó alap vízszintes vagy függőleges mozgásának lehetősége.
- Az olvasztók erős elektromágneses mezőket tartalmaznak, amelyek interferenciát és kioldó forrásmegszakítókat okozhatnak.
A fenti lista tucatnyi más példával kiegészíthető. Ugyanakkor az ipari vállalkozás sajátosságaitól függetlenül a szünetmentes tápegységeknek 15-25 évig kell megbízhatóan működniük. Két fő tényezőt különböztethetünk meg, amelyek befolyásolják az UPS működését:
- Szállás. Szigorúan nem ajánlott a forrásokat energiafogyasztók közelében elhelyezni. Védeni kell őket a magas hőmérséklettől, a szennyezett levegőtől vagy a mechanikai hatásoktól. Az UPS-ek optimális hőmérséklete 20–25 °C, de 45 °C-ig továbbra is megfelelően működnek. Az akkumulátor élettartamának további növelése lerövidíti az akkumulátor élettartamát, mivel minden kémiai folyamat felgyorsul bennük.
A poros levegő is káros. A finom por csiszolóanyagként működik, és a ventilátorok munkafelületének kopásához és csapágyaik meghibásodásához vezet. Megpróbálhatja az UPS-eket ventilátorok nélkül használni, de sokkal biztonságosabb, ha először megvédi őket az ilyen hatásoktól. Ehhez a berendezést külön helyiségben kell elhelyezni, fenntartott hőmérsékleti feltételekkel és tiszta levegővel.
- Villamosenergia-visszanyerés. Már maga az az ötlet is, hogy a villamos energia egy részét vissza kell juttatni a hálózatba, és újra felhasználni, mindenképpen hasznos. Lehetővé teszi az energiaköltségek csökkentését. A helyreállítási rendszereket aktívan használják például a vasúti közlekedésben, de ezek károsak a szünetmentes tápegységekre. Fordított energia használata esetén az egyenáramú busz feszültsége megnő. Ennek eredményeként a védelem aktiválódik, és az UPS átkapcsol bypass módba. A gyógyulás következményeit nem lehet teljesen kiküszöbölni. Ezeket csak transzformátoros szünetmentes tápegységek használatával lehet minimalizálni.
Forrás: will.com